INTRODUCCIÓNEste LED de color rojo, el cual funciona por

INTRODUCCIÓNEste documento es un trabajo de investigación sobre las luminarias LED. En concreto, se han investigado las diferencias que existen entre las ventajas/desventajas que presentan las luminarias más típicas en las últimas décadas.Las luminarias a comparar son las siguientes:-Luminaria LED-Luminaria Fluorescente-Luminaria Halógena-Luminaria IncandescenteLa intención inicial del trabajo era comparar las ventajas y desventajas de los diferentes tipos de luminarias, pero tras la investigación realizada, se ha considerado que es “inútil” llevar a cabo está comparación, pues actualmente las luminarias incandescentes están prohibidas, las halógenas en breves también, los tubos fluorescentes se están dejando de utilizar y el LED se encuentra en pleno auge. Por lo que se ha preferido hacer el análisis siguiente:-Invención de la luminaria-Composición de la luminaria-Aplicaciones de la luminaria-Ventajas y desventajas del LEDAl final de este documento, podrá encontrar una conclusión en forma de opinión personal sobre la comparativa de las ventajas y desventajas entre estas luminarias respecto al LED.INVENCIÓNLA INVENCIÓN DEL LEDSu inventor fue en el 1962 el cientific Nick Holonyak, cuando por aquel entonces trabajaba en Nueva York en el laboratorio de la empresa General Electric. Nick creo el primer LED de color rojo, el cual funciona por semiconductores. Aun así, hay fuentes que aseguran que su creador fue Oleg Vladimorívich en el año 1927.A raíz de ese primer diodo rojo, se inició una época de unos 30 años en los que se trató de innovar con el LED y de conseguir mejoras; y no fue hasta en el 1993 cuando el científico Shuji Nakamura creo el primer LED totalmente azul, este momento marcó un inicio en la historia del LED y el principio del fin de la iluminación tradicional.Aun así, y a pesar de todos estos avances, el LED azul es prácticamente inservible siendo necesaria luz blanca para iluminar casas/calles etc. Hasta que la empresa Lumileds puso en venta el primer led blanco de potencia en el 1998.LA INVENCIÓN DEL FLUORESCENTELas primeras investigaciones acerca de la fluorescencia se registran en el 1852 por George Stokes.A los pocos años en 1856, se consiguió la primera lámpara fluorescente cuando el científico Heinrich Geissler desarrolló un tubo de vacío que brillo en un extremo al recorrer una corriente a través de él.A continuación, durante varias décadas se trató de conseguir mejoras a partir del tubo fluorescente ideado por Geissler.No fue hasta la década de los años 30, donde varios países como Francia, Alemania y Estados Unidos crearon la primera luminaria fluorescente.A partir de esta década, con el paso de los años se ha tratado por evolucionar y mejorar la luminaria fluorescente.En el año 1976 se creó la primera luminaria fluorescente que se asemejaba a la bombilla incandescente; este momento creo mucho juego en el mercado eléctrico, pues ahora sería posible poner una bombilla fluorescente donde anteriormente existía una bombilla incandescente.LA INVENCIÓN DE LAS LÁMPARAS HALÓGENASSu creación se sitúa en los años 50, cuando la empresa General Electric, empezó a idear una luminaria que cumpliera la función de ser muy pequeña y muy potente, para las alas de los aviones a reacción.A partir de aquí se idearon con el paso de los años lámparas halógenas para la iluminación de viviendas/calles etc. Así, pues, desde mediados de los 80 y hasta mitad de los 90, la principal fuente de iluminación utilizada fue la lámpara halógena, la cual sufrió una escasa evolución entre esos años ya que se dedicó una mayor investigación en otros tipos de lámparas.LA INVENCIÓN DE LAS LÁMPARAS INCANDESCENTESEn 1879 durante la segunda revolución industrial, el inventor de Estados Unidos, Thomas Alva Edison consiguió crear la primera bombilla incandescente.Tras tres meses de duro trabajo intentando mejorarla, el 27 de enero del 1880, inscribió la patente de su invento y comenzó con la producción en masa.Con el paso de los años se trató de mejorar el rendimiento de esta bombilla, y de ello surgieron nuevas lámparas como las halógenas.COMPOSICIÓNLA COMPOSICIÓN DEL LEDEstán formadas por un ánodo (positivo) y un cátodo (negativo), y entre sus componentes principales destacan la lente (un encapsulado normalmente de plástico epoxi), un contacto metálico que realiza la función de hilo conductor, una cavidad reflectora (también denominada copa), un yunque y una plaqueta.La estructura del chip de los diodos LED, al contrario de lo que ocurre con los diodos comunes, no emplea cristales de silicio (Si) como elemento semiconductor, sino una combinación de otros tipos de materiales, igualmente semiconductores, pero que poseen la propiedad de emitir fotones de luz de diferentes colores cuando lo recorre una corriente eléctrica.Admiten una potencia de entre 1,8 y 3,8 voltios, según el color y la potencia soportada por los componentes de cada tipo de LED, por lo que para funciones de iluminación suelen presentarse en tiras de ledes que requieren el uso de un transformador, normalmente de 12 o 24 voltios.LA COMPOSICIÓN DEL FLUORESCENTEConsta de un tubo de vidrio de un cierto diámetro y longitud variable según la potencia, recubierto internamente de una capa de sustancia fluorescente. En los extremos de este tubo se encuentran los cátodos de wolframio impregnados en una pasta formada por óxidos alcalinotérreos que facilitan la emisión de electrones. El tubo está relleno de gas argón a baja presión y una pequeña cantidad de mercurio.Conectada la lámpara en su correspondiente circuito, la corriente eléctrica que atraviesa los electrodos, los calienta y les hace emitir electrones, iniciándose la descarga si la tensión aplicada entre los extremos es suficiente. El calor producido, evapora rápidamente el mercurio por lo que la descarga se mantiene en una atmósfera de mayor conductividad, mezcla de gas argón y del vapor de mercurio.Los electrones así obtenidos, en su recorrido de un extremo a otro del tubo, chocan con los átomos de mercurio y la energía desprendida en el choque se transforma en radiaciones ultravioleta y por lo tanto invisibles, pero capaces de excitar la capa fluorescente que recubre el interior del tubo, con lo que se transforman en luz visible.LA COMPOSICIÓN LAS LÁMPARAS HALÓGENASEs extremadamente sencilla, pues consta prácticamente de los mismos elementos que las incandescentes comunes. Sus diferentes partes se pueden resumir en: (A) un bulbo o, en su defecto, un tubo de cristal de cuarzo, relleno con gas halógeno; (B) el filamento de tungsteno, con su correspondiente soporte y (C) las conexiones exteriores.Su diferencia de funcionamiento respecto a la lámpara incandescente es que las halógenas están compuestas por un gas halógeno como el iodo o el bromo y no por argón. A demás, la cápsula que contienen no está hecha de cristal común sino de cristal de cuarzo.LA COMPOSICIÓN DE LA LUMINARIA INCANDESCENTEEstán formadas por un hilo de wolframio que se calienta por efecto Joule alcanzando temperaturas tan elevadas que empieza a emitir luz visible. Para evitar que el filamento se queme en contacto con el aire, se rodea con una ampolla de vidrio a la que se le ha hecho el vacío o se ha rellenado con un gas.El conjunto se completa con unos elementos con funciones de soporte y conducción de la corriente eléctrica y un casquillo normalizado que sirve para conectar la lámpara a la luminaria.APLICACIONESAPLICACIONES DEL LED-Iluminación de interiores (hogares, comercios, hospitales, etc.).-Iluminación exterior de edificios y fachadas en general. -Ambientación interior en general. -Decoración, cabina de ascensores. -Pasillos interiores de casas, comercios, hospitales, etc. -Escaleras y sus escalones, calles y parques. -Estacionamientos de coches en exteriores e interiores. -Linternas en general, paneles informativos y publicitarios. -Faros de coches, semáforos de tráfico. -Juguetes. -Guirnaldas y adornos navideños. -Rayo láser (luz coherente de color rojo, verde o azul). -Retroiluminación de pantallas TFT de televisores. -Pantallas gigantes de televisión (“Jumbo”)APLICACIONES DEL FLUORESCENTE-Utilizada en muchas ocasiones para reemplaza a las luminarias incandescentes.-Según su color si son de “luz de día” se utilizan en lugares donde se decida apreciar los colores sin importar la hora ni condiciones meteorológicas.-Según su color si son de “luz blanca fría” se utilizan alumbrado industrial, garajes, oficinas, talleres, escuelas etc.-Según su color si son de “luz blanca cálida” se utilizan en lugares donde sea esencial una perfecta reproducción de colores.APLICACICONES DE LAS LÁMPARAS HALÓGENAS-Depende del tipo de luminaria:-Halógena específica de casquillo R7S, la Halógena con casquillo GU 5.3 y la Halógena con casquillo GU 10 (ideales en salones y dormitorios)-Halógena decorativas (para el reemplazo de lámparas incandescentes)-Halógena con casquillo G4/G9/E27/E14 (para estancias con continuos encendidos)-Actualmente están en proceso de desaparecer debido a prohibiciones europeasAPLICACIONES DE LAS LÁMPARAS INCANDESCENTES-Eran usadas anteriormente para múltiples aplicaciones, sobre todo a nivel de viviendas.-Desde hace unos años están retiradas del mercado e incluso está prohibida su fabricación.VENTAJAS Y DESVENTAJASVENTAJAS Y DESVENTAJAS DEL LEDLa primera gran ventaja del LED es su ahorro energético, reduciendo de media el consumo en más de un 60% respecto a las luminarias convencionales. Algunos estudios dicen que, si en el mundo solo nos ilumináramos con LED, en 10 años se habría reducido 10 millones de toneladas de emisiones CO2 y necesitaríamos 230 plantas nucleares menos.La vida útil también es otra gran ventaja, pues alcanzan en torno a las 45.000 horas, convirtiéndose las luminarias LED en las luminarias que más durabilidad presentan.Otra ventaja que presenta el diodo LED, es su buen comportamiento frente a conmutaciones. Éste aspecto es muy importante, pues es motivo de sustitución de muchas luminarias convencionales, ya que estas no toleran igual estos repetitivos cambios de tensión.La capacidad de alcanzar toda la intensidad de la luminaria al instante, es una ventaja más que presenta el LED.Las múltiples posibilidades para el cambio de color y la capacidad para regular la intensidad, hacen que la luminaria LED, sea la más polivalente a la hora de realizar diferentes ambientes.No poseen ningún material como el wolframio, ni el mercurio, por lo que no supone un problema a la hora de su destrucción al ser retirada, ya que no es contiene materiales volátiles o peligrosos para el medio ambiente.Su tamaño al ser tan reducido permite que estas luminarias tengan un número mayor de aplicaciones y funciones respecto a sus rivales.No emiten rayos ultravioletas ni infrarrojos, por lo tanto, no dañan las células del cuerpo ni son cancerígenas. Tampoco no producen el efecto “vista cansada” en el ojo humano.Son más resistentes a los golpes al ser luminarias en estado sólido.Soporta bajas temperaturas, de hasta -40º, lo que las hace aptas para instalarlas en lugares como cámaras frigoríficas.Las pocas desventajas que presenta el LED son las siguientes:-Enemigo de las altas temperaturas, se estropean cuando la temperatura es mayor de 65 grados.-Necesidad importante de disipar el poco calor que genera para alargar su vida útil.-Su precio en comparación con otras luminarias es muy elevado.-Precio poco competitivo cuando supera los 100W de potencia-Aún no se ha conseguido que el LED produzca el efecto que se necesita en establecimientos alimenticios para que la comida parezca más apetecible.-Al ser luces de direccionamiento no siempre son la mejor opción a la hora de iluminar zonas muy grandes.EJEMPLOS COMPARATIVOS ENTRE LUMINARIASEn la siguiente imagen se puede ver visualmente una compasión entre la luminaria incandescente, la luminaria fluorescente compacta, y la luminaria LED.De aquí podemos extraer lo siguiente:-Luminaria Incandescente: su energía está aprovechada únicamente en un 10% y su vida útil es de entre 750-2000 horas.-Luminaria Compacta Fluorescente: su energía está aprovechada únicamente en un 48% y su vida útil es de entre 7500-20000 horas.-Luminaria LED: su energía está aprovechada en más de un 85% y su vida útil es de entre 35000-50000 horas.En la imagen siguiente podemos ver una tabla comparativa que puede servir de ejemplo frente a un cliente que nos solicite una solución de ahorro económico en una vivienda con iluminación incandescente.OTROS EJEMPLOS COMPARATIVOS DE LUMINARIASCONCLUSIÓNComo conclusión final puedo decir que este trabajo de investigación me ha servido para reafirmar que el éxito que ha tenido el LED en la tecnología es más que evidente; pero no solo en este aspecto, sino también en la evolución de nuestro planeta, pues se puede decir con total certeza de que el LED es un gran aliado para la resolución del cambio climático.Aun así, me llena de total incertidumbre el pensar que van a poder ver mis ojos dentro de 50 años en cuanto a la evolución de las luminarias se refiere. Y ello me ha llevado a las siguientes cuestiones:¿creía Thomas Edison que se llegaría a prohibir la fabricación de su gran invento revolucionario, la luminaria incandescente?Al igual que la luminaria incandescente, ¿será el LED prohibido en un futuro y sustituido por una nueva luminaria?